電動車輛轉(zhuǎn)向制動過程的穩(wěn)定性分析及綜合控制.pdf

1、在能源緊缺與生活質(zhì)量高要求、高標(biāo)準(zhǔn)的今天，可持續(xù)發(fā)展的概念深入人心。隨著國家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境，電動車輛的發(fā)展呈現(xiàn)出大好局勢。在電動車輛的研究當(dāng)中，考慮到電機(jī)與電池的參與，使得其在驅(qū)動與制動時，呈現(xiàn)出與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車不同的一面。為此，電動車輛的建模仿真、控制系統(tǒng)的設(shè)計以及能量的高效利用成為電動車輛研究領(lǐng)域的熱點問題。同時，道路交通網(wǎng)絡(luò)日趨完善，車輛自動化、智能化性能的不斷提高，導(dǎo)致影響車輛的綜合行駛性能的因素越來越多，這也使得車

2、輛的穩(wěn)定性與魯棒性研究成為車輛電控技術(shù)研究與開發(fā)中的熱點與難點。
　　本文以某微型純電動車輛為研究原型，從電動車輛的結(jié)構(gòu)差異性出發(fā)，基于車輛動力學(xué)，考慮到輪轂電機(jī)的工作特性、汽車的動力性以及轉(zhuǎn)向制動穩(wěn)定性，建立了電動車輛的整車模型，分別從動力性、制動性、操縱穩(wěn)定性進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果與實際的車輛指標(biāo)較為吻合，說明所建的模型能夠在一定程度上表征電動車輛，為電動車輛的研究提供了模型保障。
　　在車輛的轉(zhuǎn)向再生制動研究中，通過分析

3、車輛制動力學(xué)、理想制動力分配與法規(guī)要求，制定了電液聯(lián)合制動控制策略、電機(jī)ABS滑模控制策略，考慮到制動能量回收、緊急制動的車輪防抱死以及控制器的穩(wěn)定性、魯棒性，設(shè)計了轉(zhuǎn)向制動穩(wěn)定性與再生制動協(xié)調(diào)控制器，選取緊急制動工況進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明，控制器能夠很好的實現(xiàn)既定的緊急制動的能量回收與防抱死控制，與經(jīng)典的PID控制相比，控制效果明顯改善。
　　在車輛轉(zhuǎn)向制動的μ分析與綜合控制中，考慮到車輛轉(zhuǎn)向制動的外界干擾因素、系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化、

4、以及傳感器噪聲等對系統(tǒng)的影響，具體的分析了影響轉(zhuǎn)向制動魯棒性的因素，確立了加權(quán)函數(shù)與性能加權(quán)函數(shù)，在此基礎(chǔ)上，建立了轉(zhuǎn)向制動的標(biāo)稱數(shù)學(xué)模型與不確定性數(shù)學(xué)模型，從主動安全控制的角度出發(fā)，搭建了μ分析綜合控制框架，對轉(zhuǎn)向制動模型進(jìn)行了魯棒性分析，以橫擺角速度與側(cè)傾角速度為參考，設(shè)計了控制器，并針對控制器階數(shù)過高的問題，采取了降階處理。結(jié)果表明，在設(shè)計的μ綜合控制器的控制下，系統(tǒng)的增益控制在理想的范圍以內(nèi)，控制器的降階處理也使得控制誤差處于可